リン酸鉄リチウム (LFP) バッテリーパックの低温性能を向上させる方法は?

毎年10月から、温度は徐々に低下します。これは、リン酸鉄リチウム (LFP) バッテリーパックの低温性能にとって課題です。 私たち皆が知っているように、リチウムイオン电池の高温性能は优れています、350〜500 ℃ のピーク温度と高温 (60 ℃) でも100% の容量を解放する能力。

リン酸鉄リチウム (LFP) は、リチウムイオン電池の正極材料です。 LFP結晶のP-0結合は安定しており、壊れにくいため、高温や過充電でも、崩壊して熱を発生したり、酸化コバルトリチウムなどの強力な酸化物質を形成したりすることはありません。 したがって、LFPバッテリーは安全性に優れていますが、低温性能と一貫性は三元バッテリーよりもわずかに悪い場合があります。

1.LFPバッテリーパックの低温性能に影響を与える要因:

1. プロダクション環境

多くの化学原料と複雑なプロセスを持つハイテク製品として、卸売lifepo4バッテリーパック温度、湿度、ほこり、およびその他の生産環境に対する高い要件があります。 適切に制御されないと、バッテリーの品質が変動します。

2. 導電率が低く、リチウムイオン拡散速度が遅い

高レートの充放電時には、実際の比容量が低くなります。これは、LFP業界の発展を制限する難しい問題です。 これは、LFPが広く使用されることを妨げてきた大きな問題である。

3. 材料関連の要因

LFPの正極は電子伝導率が低く、分極しやすいため、容量性能が低下します。 負極は主に低温充電の影響を受け、安全性の問題に影響を与えます。 電解質は、低温で粘度およびリチウムイオン移動インピーダンスを増加させる可能性がある。

2.LFPバッテリーパックの低温性能を向上させる方法:

リン酸鉄リチウム電池パックの低温性能の問題を根本的に解決するには、正極、負極、電解質、バインダーの4つの側面から改善する必要があります。

1. ポジティブ電極

現在、ナノサイジングが標準です。 正極の粒子サイズ、抵抗、および平面軸の長さは、バッテリー全体の低温特性に影響を与えます。 プロセスが異なれば、正極にもさまざまな影響があります。 100〜200ナノメートルのサイズのリン酸鉄リチウムで作られたバッテリーは、摂氏-20度で94% の放電で、より優れた低温放電特性を備えています。 リン酸鉄リチウム放電は主に正極に関連しているため、粒子サイズのナノサイジングにより、移動経路が短くなり、低温放電性能が向上します。

2. マイナス電極

充電特性を考慮すると、負極は主に、粒子のサイズや負極間の間隔など、リチウム電池の低温充電に影響を与えます。 3つの異なるタイプの人工グラファイトが負極として選択され、異なる層間間隔と粒子サイズが低温特性に及ぼす影響を研究しました。 3つの材料の中で、層間間隔が大きい粒子グラファイトは、固有インピーダンスとイオン移動インピーダンスが小さくなります。

3. 充電面

カスタムリチウム电池パック冬の低温放電、主に低温充電に大きな問題はありません。 横流量比に関しては、1Cまたは0.5C横流量比が重要であり、一定電圧に達するには長い時間がかかります。 3つの異なるグラフの比較を改善することにより、そのうちの1つが-20 ℃ での充電の定電流比を40% から70% 以上に改善したことがわかりました。層間間隔の増加と粒子サイズの減少。 あなたも興味があるかもしれませんリチウム電池パックサプライヤーを使用します。

4. 電解質の側面

-20 ℃ と-30 ℃ では、電解質が凍結し、粘度が上昇し、性能が低下します。 電解質は、溶媒、リチウム塩、および添加剤を含む。 溶媒は、リン酸鉄リチウム電池パックの低温効果に70% 以上から90% 以上の範囲の影響を及ぼし、10ポイント以上の影響を及ぼします。 第二に、異なるリチウム塩は低温充電に一定の影響を与えるそして特性を排出します。 溶剤系とリチウム塩ベースを固定することにより、低温添加剤は排出容量を85% から90% に増やすことができます。 言い換えれば、電解質システム全体で、溶剤、リチウム塩、および添加剤はすべて、パワーバッテリーの低温特性に一定の影響を与えます。これは他の材料システムにも当てはまります。

5. 接着剤に関して:

20 °Cでの充電と放電の条件下で、約70〜80サイクル後、ポールピース全体が2種類のドット型接着剤で接着剤の故障を示します。リニア接着剤を使用する場合、この問題は存在しません。 正と負の電極、電解質、接着剤からシステム全体を改善した後、リン酸鉄リチウム電池の単一セルは比較的良い結果を達成しました。 1つは充電特性であり、-20 °C、-30 °C、および-40 °Cの温度での0.5C充電の定電流比は62.9% に達し、-20 °Cの温度では、排出は94% に達することができます。 これらは、レートとサイクルのいくつかの特性です。